Écran LCD ou OLED : quel est le meilleur pour les applications industrielles ?

LCD et OLED peuvent tous deux être utilisés dans applications d'affichage industriel , mais elles ont des atouts et des limites différents. Les priorités d’un produit industriel sont également différentes de celles d’un smartphone ou d’un téléviseur.

Pour les IHM industrielles, les panneaux de commande, les équipements extérieurs, les dispositifs médicaux et les systèmes embarqués, des facteurs tels que le contenu statique, le fonctionnement continu, la luminosité, les conditions environnementales, la durée de vie du produit et la disponibilité à long terme peuvent être plus importants que l'obtention du contraste le plus élevé possible ou de l'écran le plus fin.

L'écran LCD constitue donc souvent le choix le plus pratique pour les applications industrielles, tandis que l'OLED peut s'avérer attrayant lorsque des noirs profonds, un contraste élevé, une construction fine ou des performances visuelles haut de gamme sont importants.

Le bon choix dépend des exigences du produit fini plutôt que de la seule technologie d'affichage.

LCD ou OLED : comment fonctionnent-ils ?

La différence fondamentale entre les écrans LCD et OLED réside dans la manière dont ils produisent de la lumière.

Écran LCD

L'écran LCD (Liquid Crystal Display) utilise un rétroéclairage, généralement un rétroéclairage LED, derrière une couche de cristaux liquides. Les cristaux liquides contrôlent la quantité de lumière qui traverse chaque pixel pour former l'image.

Étant donné que la source de lumière est séparée des pixels, l'écran LCD peut être configuré avec différents niveaux de performances de rétroéclairage et structures optiques. Cela permet de développer des modules LCD pour des applications allant des équipements intégrés intérieurs aux systèmes extérieurs à haute luminosité.

Les solutions LCD industrielles peuvent également être combinées avec des écrans tactiles, des verres de protection, des liaisons optiques et des structures mécaniques personnalisées pour former un ensemble d'affichage complet.

Écran OLED

OLED (Organic Light-Emitting Diode) est une technologie d'affichage auto-émissive. Chaque pixel génère sa propre lumière, un panneau OLED ne nécessite donc pas de rétroéclairage conventionnel.

Lorsque des pixels individuels sont désactivés, ils peuvent produire des noirs extrêmement profonds. Cela donne à l'OLED un avantage significatif en termes de contraste et permet des constructions d'écran très fines.

Cependant, comme les pixels eux-mêmes génèrent de la lumière, leurs caractéristiques de fonctionnement et de vieillissement sont différentes de celles des écrans LCD. Cela devient particulièrement pertinent lorsqu’une OLED est utilisée pendant de longues périodes avec un contenu relativement statique.

Différences technologiques de base

Il s’agit de différences générales au niveau technologique. Les performances réelles d'un écran industriel dépendent du panneau spécifique, du rétroéclairage, de l'électronique de commande, de la pile optique et des conditions de fonctionnement.

Quelles différences sont les plus importantes pour les applications industrielles ?

Toutes les différences entre LCD et OLED n’ont pas la même importance dans un produit industriel.

Par exemple, un appareil grand public peut accorder une grande valeur à des niveaux de noir parfaits. Une IHM industrielle peut passer des milliers d’heures à afficher la même interface de contrôle.

Les facteurs suivants sont donc particulièrement importants lors de l’évaluation des LCD et OLED pour une utilisation industrielle.

Contenu statique et burn-in

Les IHM industrielles contiennent souvent des éléments d'interface relativement fixes, notamment :

• Boutons de navigation

• Indicateurs d'état

• Valeurs de mesure

• Zones d'alarme

• Icônes de contrôle

• Éléments du tableau de bord

Lorsque ces éléments restent longtemps dans la même position, l’OLED nécessite une attention particulière car ses pixels sont émissifs et vieillissent progressivement à l’usage.

Différents pixels peuvent vieillir à des rythmes différents selon la façon dont ils sont pilotés. L'affichage prolongé des mêmes éléments graphiques peut donc entraîner une rémanence d'image ou une rémanence permanente..

Les écrans OLED modernes peuvent utiliser des techniques telles que le décalage des pixels, la gestion de la luminosité et des algorithmes de compensation pour réduire ce risque. Ces techniques peuvent aider, mais elles n’éliminent pas le mécanisme sous-jacent du vieillissement des pixels.

L'écran LCD utilise une architecture différente. Ses pixels ne génèrent pas de lumière à travers des matériaux organiques émissifs, il ne dispose donc pas du même mécanisme de type OLED responsable du burn-in permanent.

Cela fait du LCD un choix particulièrement simple pour des applications telles que :

• IHM industrielles

• Panneaux de contrôle d'usine

• Systèmes de surveillance des équipements

• Tableaux de bord fixes

• Interfaces d'automatisation industrielle

• Systèmes de contrôle de longue durée

Cela ne signifie pas que l’OLED ne peut pas être utilisé dans les équipements industriels. Une interface dynamique avec un contenu statique limité peut constituer une application OLED appropriée.

La question importante est :

Quelle quantité de contenu statique l’écran affichera-t-il et pendant combien d’heures ?

Pour une IHM fixe fonctionnant en continu, cela peut être un facteur de choix plus important que la différence de contraste entre les deux technologies.

Luminosité et lisibilité en extérieur

Les applications extérieures introduisent une autre considération majeure : la lumière ambiante.

Un écran qui fonctionne bien dans une usine peut devenir difficile à lire lorsqu'il est exposé à la lumière directe du soleil. Les équipements industriels extérieurs nécessitent donc souvent une luminance d’affichage nettement plus élevée et une conception optique soignée.

L'écran LCD propose une gamme mature de configurations à haute luminosité. En fonction du panneau et de l'application, les solutions LCD industrielles peuvent être spécifiées à 1 000 nits ou plus..

Toutefois, la luminosité à elle seule ne détermine pas lisibilité au soleil.

Le résultat réel dépend du système optique complet, comprenant :

• Luminance de l'écran

• Lumière ambiante

• Réflexion superficielle

• Lamelle de verre

• Structure de l'écran tactile

• Liaison optique

• Traitement de surface

• Contraste

• Angle de vision

Pourquoi la liaison optique est importante

Un ensemble d'affichage peut contenir plusieurs interfaces optiques entre l'écran LCD, l'écran tactile et le verre de protection. Les espaces d'air entre ces couches peuvent créer des réflexions supplémentaires, réduisant ainsi le contraste perçu sous une forte lumière ambiante.

La liaison optique réduit ou élimine ces entrefers en liant les couches optiques entre elles. Cela peut réduire les réflexions internes et améliorer la lisibilité perçue, tout en offrant également des avantages mécaniques supplémentaires en fonction de la construction.

Pour un produit industriel extérieur, une configuration telle que :

LCD haute luminosité + écran tactile + liaison optique + traitement de surface approprié

peut donc être plus efficace que de simplement sélectionner un écran avec une luminosité nominale plus élevée.

L'OLED peut fournir un excellent contraste perçu car les pixels individuels peuvent produire des noirs très profonds. Cependant, les performances en extérieur doivent encore être évaluées à l’aide du panneau lui-même et de l’ensemble d’affichage complet.

La question pratique n’est donc pas simplement :

Quelle technologie offre la luminosité la plus élevée ?

C'est:

L’écran complet peut-il maintenir un contraste lisible suffisant dans les conditions réelles de lumière ambiante ?

Durée de vie et fonctionnement continu

Les produits industriels peuvent rester en service pendant plusieurs années et certains écrans devraient fonctionner en continu. La durée de vie doit donc être prise en compte lors de la sélection initiale du panel.

Il est tentant de comparer les écrans LCD et OLED en utilisant un seul chiffre de durée de vie, mais cela peut être trompeur.

Il n’existe pas de valeur universelle à vie pour les écrans LCD ou OLED.

Pour les écrans LCD, les performances à long terme sont affectées par des composants tels que le rétroéclairage LED, ainsi que par le niveau de luminosité, la température de fonctionnement, le cycle de service et les conditions thermiques.

L'OLED a un mécanisme de vieillissement différent car ses matériaux émissifs perdent progressivement de leur efficacité au fil de leur utilisation. La luminosité et les performances des couleurs peuvent changer avec le temps, et le taux de changement dépend de la conception du panneau et des conditions de fonctionnement.

Pour un projet OEM, l'information pertinente est donc la spécification du fabricant pour le panneau réel dans les conditions de fonctionnement prévues , plutôt qu'une déclaration générique telle que « L'écran LCD dure X heures et l'OLED dure Y heures. »

Lors de l'évaluation d'un affichage pour un fonctionnement continu, tenez compte des éléments suivants :

• Heures de fonctionnement prévues par jour

• Durée de vie requise du produit

• Réglage de luminosité typique

• Contenu statique ou dynamique

• Température de fonctionnement

• Gestion thermique

• Spécification de durée de vie du panneau

Pour les applications nécessitant un fonctionnement à long terme 24h/24 et 7j/7 avec une interface relativement statique, l'écran LCD est souvent la technologie la plus simple à évaluer.

LCD vs OLED : aperçu des principales différences

Les principales différences techniques peuvent être résumées comme suit :

Ce tableau fournit le cadre technique pour comparer les deux technologies.

Mais pour un produit industriel réel, les performances d’affichage ne constituent qu’une partie de la décision. La consommation d'énergie, les exigences environnementales, le coût, le cycle de vie du produit, l'approvisionnement et la personnalisation peuvent déterminer si un panneau particulier est pratique à fabriquer à grande échelle.

Ces facteurs au niveau du projet constituent la prochaine étape du processus de sélection.

Facteurs au niveau du projet au-delà des performances d’affichage

Les différences techniques entre LCD et OLED constituent un point de départ utile, mais un écran industriel doit également respecter les contraintes du produit fini.

Pour les projets OEM et ODM, des facteurs tels que la consommation électrique, la température, le coût, la continuité de l'approvisionnement et les exigences d'intégration peuvent être tout aussi importants que la qualité de l'image.

Consommation d'énergie et conception du système

La consommation électrique est parfois présentée comme un simple avantage de l’OLED, mais la différence réelle dépend fortement du contenu affiché.

L'écran LCD utilise un rétroéclairage, sa consommation électrique est donc relativement prévisible lorsque la luminosité du rétroéclairage reste constante. Une interface sombre n’élimine pas la puissance requise par le rétroéclairage.

OLED fonctionne différemment car chaque pixel produit sa propre lumière. Une interface principalement sombre peut réduire la consommation d’énergie, tandis que de grandes zones lumineuses peuvent l’augmenter.

Pour cette raison, il n’est pas exact de dire que l’OLED est toujours plus économe en énergie.

Pour un projet OEM, comparez la consommation électrique réelle des panneaux candidats en fonction de la luminosité, du contenu de l'interface et du mode de fonctionnement prévus.

Température de fonctionnement et exigences environnementales

Les écrans industriels peuvent être installés à l’intérieur des machines, des équipements extérieurs, des véhicules, des systèmes médicaux et des armoires de commande. Les performances thermiques peuvent donc être un élément essentiel du choix de l’affichage.

Cependant, la température de fonctionnement n’est pas une caractéristique fixe inhérente aux écrans LCD ou OLED.

La plage de température réelle dépend du panneau.

Les panneaux LCD industriels sont disponibles avec des spécifications de température étendues. Leurs performances dépendent de facteurs tels que le matériau des cristaux liquides, le rétroéclairage, l'électronique du pilote et la conception thermique.

Les panneaux OLED ont également des limites de fonctionnement et de stockage définies, et la température peut affecter leurs performances et leur vieillissement à long terme.

Lors de l’évaluation des affichages de candidats, vérifiez :

• Température de fonctionnement

• Température de stockage

• Exigences d'humidité

• Environnement thermique

• Performances de luminosité à des températures extrêmes

• Conditions de fonctionnement continu

• Tests environnementaux requis

La température entourant l'équipement n'est pas nécessairement la température ressentie par l'écran. Une enceinte scellée, par exemple, peut créer un environnement thermique sensiblement différent.

Pour les applications exigeantes, l'écran doit donc être évalué dans le cadre de la conception thermique et mécanique complète plutôt que sélectionné selon une revendication générique de température LCD par rapport à OLED.

Coût et coût total de possession

Pour un projet OEM, le prix unitaire d’affichage ne représente qu’une partie du coût global.

La solution d’affichage complète peut également impliquer :

• Intégration de l'écran tactile

• Lamelle de verre

• Liaison optique

• Electronique de pilotage

• Intégration mécanique

• Outillage

• Tests de qualification

• Attestation

• Modifications techniques

• Remplacement ou refonte futur

LCD dispose d’un écosystème industriel mature et d’une large gamme de tailles et de spécifications de panneaux. Cela peut offrir plus de flexibilité pour équilibrer les performances, les exigences d’intégration et les coûts.

L'OLED peut offrir des avantages significatifs en termes de contraste et de conception mécanique, mais la sélection de panneaux disponibles peut être plus restreinte pour certaines exigences industrielles. Les tailles spécialisées, l'intégration personnalisée, le volume de production et les modalités d'approvisionnement peuvent tous affecter le coût final du projet.

La comparaison pertinente n’est donc pas simplement :

'Quel panneau est le moins cher ?'

Une meilleure question est :

'Quelle solution d'affichage répond aux spécifications requises avec le risque global de projet et le coût total les plus faibles ?'

Disponibilité et cycle de vie du produit

On s’attend souvent à ce que les produits industriels restent en production pendant plusieurs années. Cela fait du cycle de vie de l’affichage une considération importante dès le début du projet.

Un changement d’affichage après le démarrage de la production peut affecter :

• Dimensions mécaniques

• Points de montage

• Zone active

• Géométrie de l'écran tactile

• Interface électrique

• Exigences de calendrier

• Luminosité

• Caractéristiques optiques

• Configuration du micrologiciel ou du pilote

Dans certains produits, le remplacement de l'écran peut donc nécessiter plus de travail d'ingénierie que le simple remplacement d'un panneau par un autre.

Les écrans LCD bénéficient d'un écosystème de panneaux industriels vaste et mature, qui offre aux fabricants un large éventail d'options de panneaux établies.

La disponibilité des OLED dépend davantage du panneau spécifique, du fournisseur, de la taille, du volume de production et du plan de cycle de vie.

La période de disponibilité exacte doit toujours être confirmée pour le panneau et le projet spécifiques. Une affirmation générale telle que « L'écran LCD est disponible plus longtemps » ne remplace pas un engagement réel sur le cycle de vie.

Personnalisation et intégration OEM

Un écran industriel n’est rarement qu’un simple panneau.

Selon le produit, l'assemblage final peut comprendre :

Écran + écran tactile + verre de protection + liaison optique + carte pilote + intégration mécanique

C'est là que la sélection de l'affichage devient une tâche d'intégration technique plutôt qu'une simple comparaison des technologies de panneaux.

LCD dispose d'un écosystème mature pour les solutions d'affichage industriel personnalisées. Selon le projet, un assemblage basé sur LCD peut être configuré autour de :

• Taille d'affichage

• Résolution

• Rapport hauteur/largeur

• Luminosité

• Interface

• Technologie tactile

• Lamelle de verre

• Traitement de surface

• Liaison optique

• Température de fonctionnement

• Dimensions mécaniques

• Exigences de montage

Par exemple, un terminal industriel extérieur peut nécessiter un LCD haute luminosité , écran tactile capacitif projeté, verre de protection chimiquement renforcé, liaison optique et structure mécanique personnalisée.

OLED peut également être intégré dans des produits personnalisés, mais les options disponibles dépendent davantage du panneau spécifique et de ses caractéristiques physiques et électriques.

Pour un projet OEM, la question la plus utile n’est donc pas :

'Les écrans LCD ou OLED peuvent-ils être personnalisés ?'

C'est:

'La configuration d'affichage, tactile, optique, électrique et mécanique requise peut-elle être fournie de manière cohérente au volume de production requis ?'

Cette distinction devient particulièrement importante lors du passage du développement de prototypes à la production de masse.

LCD vs OLED pour différentes applications industrielles

La technologie qui apparaît le mieux dans une fiche technique n’est pas nécessairement le meilleur choix pour le produit fini.

IHM industrielles et panneaux de contrôle

L’écran LCD constitue souvent le point de départ le plus pratique.

Les IHM industrielles contiennent généralement des boutons fixes, des indicateurs d'état, des zones de mesure et des éléments de tableau de bord. Les longues heures de fonctionnement et le contenu relativement statique font de l'écran LCD une option simple pour bon nombre de ces systèmes.

L'OLED peut toujours être approprié lorsque l'interface est très dynamique et que la finesse, le contraste ou l'apparence visuelle offrent un avantage significatif au produit.

Équipement industriel extérieur

L'écran LCD constitue souvent le point de départ le plus pratique pour les applications lisibles en plein soleil.

Les configurations LCD haute luminosité peuvent être combinées avec une liaison optique et des traitements de surface appropriés pour améliorer la lisibilité dans une forte lumière ambiante.

La solution finale doit toujours être évaluée dans les conditions extérieures réelles plutôt que sélectionnée sur la base d'un seul indicateur de luminosité.

Équipement médical

Les écrans LCD et OLED peuvent être appropriés, selon l'application.

L'écran LCD est largement utilisé dans les équipements médicaux et est disponible dans une large gamme de tailles, de résolutions et de configurations.

L'OLED peut être attrayant là où un contraste élevé et des niveaux de noir profonds offrent un avantage significatif.

La sélection d'un écran médical peut également devoir prendre en compte les performances des couleurs, la stabilité de la luminance, l'étalonnage, les conditions de visualisation et les exigences de l'appareil spécifique.

Écrans automobiles et véhicules

Les deux technologies peuvent être envisagées.

Les applications sur véhicules peuvent nécessiter une combinaison de luminosité élevée, de capacité de température étendue, de résistance aux vibrations, de longue durée de vie du produit et de contraintes mécaniques spécifiques.

L'écran LCD est souvent attrayant lorsque les performances environnementales, la luminosité et la prise en charge à long terme de la plate-forme sont des priorités. L’OLED peut être plus attrayant lorsque la finesse, le contraste et un design visuel haut de gamme sont importants.

Le choix final doit être basé sur l'environnement réel du véhicule et les spécifications du panneau.

Équipement industriel embarqué

L'écran LCD constitue souvent un point de départ pratique pour les systèmes embarqués.

Les produits embarqués ont souvent des exigences strictes en matière de dimensions d'affichage, d'interfaces électriques, d'intégration tactile, de température de fonctionnement et d'approvisionnement à long terme.

La large sélection de modules LCD industriels peut faciliter l'identification d'un panneau établi qui répond à ces exigences.

Comment choisir entre LCD et OLED

Une fois les exigences techniques et au niveau du projet définies, la décision peut généralement être réduite aux considérations suivantes.

Choisissez LCD quand

L'écran LCD constitue souvent le meilleur point de départ lorsque le projet nécessite :

• Contenu IHM statique ou semi-statique

• Longues heures de fonctionnement

• Haute luminosité

• Lisibilité en extérieur

• Déploiement de produits longs

• Large panel de sélection

• Personnalisation du tactile et des lamelles

• Liaison optique

• Un profil de puissance prévisible

• Options de coûts et d'approvisionnement flexibles

Pensez à OLED quand

L'OLED mérite d'être pris en compte lorsque le projet donne la priorité à :

• Des noirs extrêmement profonds

• Contraste très élevé

• Construction fine ou légère

• Aspect visuel haut de gamme

• Angles de vision larges

• Contenu visuel dynamique

• Économies d'énergie potentielles avec des interfaces à prédominance sombre

Ce sont des lignes directrices de sélection plutôt que des règles absolues.

Un panneau OLED spécifique peut être une meilleure solution qu'un écran LCD pour une application, tandis qu'un panneau LCD spécifique peut être plus approprié pour une autre. La décision finale doit toujours être basée sur les spécifications des panels de candidats réels.

Liste de contrôle de sélection pratique

Avant de sélectionner la technologie d'affichage, définissez les exigences du produit fini :

Une fois ces exigences définies, comparer les spécifications réelles des panneaux LCD et OLED devient bien plus significatif que comparer les technologies en général.

Conclusion

Les écrans LCD et OLED ne sont pas des technologies universellement gagnantes.

Pour de nombreux projets d'affichage industriel, l'écran LCD reste le point de départ le plus pratique , en particulier lorsque le produit nécessite un fonctionnement IHM statique, une luminosité élevée, de longues heures de fonctionnement, de larges options d'intégration et une assistance produit à long terme.

OLED offre de véritables avantages en termes de noirs profonds, de contraste, de finesse et de conception visuelle. Cela peut constituer un choix judicieux lorsque ces caractéristiques apportent une valeur significative et que le panneau sélectionné répond aux conditions de fonctionnement, environnementales et de durée de vie requises.

L'approche la plus fiable consiste donc à définir d'abord les exigences du produit, puis à sélectionner la technologie d'affichage et le panneau qui répondent le mieux à ces exigences.

Chez FANNAL, la sélection d'un écran peut impliquer plus que le choix d'un panneau LCD ou OLED. La taille de l'écran, la résolution, la luminosité, la technologie tactile, le verre de protection, la liaison optique, l'interface, la température de fonctionnement et l'intégration mécanique peuvent tous affecter la configuration finale.

FAQ

L’écran LCD est-il meilleur que l’OLED pour les IHM industrielles ?

L'écran LCD constitue souvent le choix le plus pratique pour les IHM industrielles, en particulier lorsque l'interface contient des éléments statiques et que l'écran doit fonctionner pendant de longues périodes. L'OLED peut également convenir aux interfaces dynamiques où le contraste, la finesse ou les performances visuelles sont une priorité.

Le rodage OLED est-il important pour un fonctionnement industriel 24h/24 et 7j/7 ?

Ça peut. La rétention et le burn-in de l’image OLED doivent être pris en compte lorsque des éléments d’interface fixes restent à l’écran pendant de longues périodes. Le risque réel dépend du panneau, de la luminosité, du contenu et des conditions de fonctionnement.

Quel est le meilleur choix pour les écrans industriels extérieurs ?

L'écran LCD constitue souvent le meilleur point de départ, car les configurations industrielles à haute luminosité sont largement disponibles. Cependant, la lisibilité en extérieur dépend également des réflexions, du verre de protection, de la liaison optique, du traitement de surface et des conditions réelles de lumière ambiante.

L'OLED est-il adapté aux applications industrielles ?

Oui. L'OLED peut convenir lorsque son contraste, sa finesse, son angle de vision ou ses performances visuelles offrent un avantage significatif et que le panneau sélectionné répond aux conditions de durée de vie, de luminosité, de température et de fonctionnement requises.

Comment un OEM doit-il choisir entre LCD et OLED ?

Commencez par les exigences réelles du produit : contenu, heures de fonctionnement, luminosité, température, budget d'alimentation, contraintes mécaniques, durée de vie, exigences d'approvisionnement, personnalisation et coût . Comparez ensuite les panneaux LCD et OLED spécifiques à ces exigences.